شكلين بلوريين من نيتريد البورون: H-BN و C-BN

Sep 24, 2021


نيتريد البورون ، (الصيغة الكيميائية BN) ، مركب بلوري منتج صناعياً من البورون والنيتروجين ، مادة خزفية صناعية ذات استخدام محدود ولكن مهم ، بشكل أساسي في العوازل الكهربائية وأدوات القطع. وهو مصنوع في شكلين بلوريين ، نيتريد البورون سداسي الأضلاع (H-BN) ونتريد البورون المكعب (C-BN).

يتم تحضير BN بعدة طرق ، بما في ذلك تسخين أكسيد البوريك (B2O3) بالأمونيا (NH3). إنه مسحوق بلاتي يتكون ، على المستوى الجزيئي ، من صفائح من حلقات سداسية تنزلق بسهولة عبر بعضها البعض. هذه البنية ، المشابهة لتلك الموجودة في الجرافيت المعدني الكربوني (انظر الشكل) ، تجعل H-BN مادة ناعمة ومزيتة ؛ على عكس الجرافيت ، يُلاحظ H-BN بسبب الموصلية الكهربائية المنخفضة والتوصيل الحراري العالي. كثيرًا ما يتم تشكيل H-BN ثم ضغطها على الساخن في أشكال مثل العوازل الكهربائية والبوتقات الذائبة. يمكن أيضًا تطبيقه مع مادة رابطة سائلة كطلاء مقاوم للحرارة لآلات معالجة المعادن أو السيراميك أو البوليمر.

C-غالبًا ما يتم صنع BN على شكل بلورات صغيرة عن طريق تعريض H-BN لضغط مرتفع للغاية (ستة إلى تسعة جيجا باسكال) ودرجة حرارة (1500 درجة إلى 2000 درجة مئوية ، أو 2730 درجة إلى 3630 درجة فهرنهايت). انها في المرتبة الثانية بعدالماسفي صلابة (تقترب من الحد الأقصى 10 علىصلابة موسمقياس) وما شابهالماس الاصطناعي، غالبًا ما يتم ربطها بأدوات القطع المعدنية أو الخزفية المعدنية لتصنيع الفولاذ الصلب. نظرًا لارتفاع درجة حرارة الأكسدة (أعلى من 1900 درجة مئوية ، أو 3450 درجة فهرنهايت) ، فإن درجة حرارة تشغيله أعلى بكثير من الماس (الذي يتأكسد فوق 800 درجة مئوية ، أو 1،475 درجة فهرنهايت).